Ô nhiễm môi trường biển do các sự cố tràn dầu và các biện pháp phòng chống

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG BIỂN DO CÁC SỰ CỐ TRÀN DẦU VÀ CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG Việt Nam là một trong những quốc gia có vùng biển rộng lớn với hơn 3.260km bờ biển , hơn 3000 hòn đảo lớn nhỏ và vùng đặc quyền kinh tế rộng hàng triệu km2, biển đóng vai trò to lớn trong duy trì hệ sinh thái và phát triển kinh tế. Biển là nguồn cung cấp ô xy, hơi nước cho khí quyển, là nơi cung cấp nhiều tài nguyên và sản phẩm quí giá cho con người, biển cũng chính là đường giao thông vận tải thuận tiện và rẻ tiền nhất.Hiện nay ở nước ta các vùng kinh tế ven biển đã và đang được phát triển với tốc độ rất cao đem lại nhiều hiệu quả kinh tế cho đất nước, tuy nhiên những hoạt động kinh tế đó đã tác động mạnh mẽ đến hệ sinh thái và môi trường biển, đặc biệt là các vùng biển ven bờ đang bị ô nhiễm đến mức báo động. Các nguyên nhân gây ô nhiễm biển chủ yếu là: Sự khai thác, đánh bắt, nuôi trồng thủy hải sản bừa bãi, thiếu qui hoạch;nước thải, rác thải sinh hoạt, công nghiệp của con người và các nhà máy, xí nghiệp ven biển và dọc theo các dòng sông đổ về biển;hoạt động của các cảng biển và giao thông vận tải biển; sự rò rỉ và tràn dầu từ các vụ tai nạn tàu thuyền, kho tàng, dàn khoan…Trong các dạng ô nhiễm trên ô nhiễm do dầu mỏ được cho là có ảnh hưởng nghiêm trọng nhất đến hệ sinh thái biển. Sự độc hại của dầu mỏ đối với hệ sinh thái biển. - Dầu làm nhiễu loạn các hoạt động sống trong hệ sinh thái biển: Đầu tiên phải kể đến các nhiễu loạn áp suất thẩm thấu giữa màng tế bào sinh vật với môi trường, cụ thể là các loài sinh vật bậc thấp như sinh vật phù du, nguyên sinh động vật luôn luôn phải điều tiết áp suất thẩm thấu giữa môi trường và cơ thể thông qua màng tế bào. Dầu bao phủ màng tế bào, sẽ làm mất khả năng điều tiết áp suất trong cơ thể sinh vật, đồng thời cũng là nguyên nhân làm chết hàng loạt sinh vật bậc thấp, các con non, ấu trùng. Dầu bám vào cơ thể sinh vật sẽ ngăn cản quá trình hô hấp, trao đổi chất và sự di chuyển của sinh vật trong môi trường nước. Theo đánh giá của các chuyên gia, nồng độ dầu trong nước chỉ 0,1 mg/l có thể gây chết các loài sinh vật phù du, mắt xích đầu tiên trong lưới thức ăn ở biển. Đối với các sinh vật đáy, ô nhiễm dầu có thể ảnh hưởng rất lớn đến con non và ấu trùng. Đối với các cá thể trưởng thành, dầu có thể bám vào cơ thể hoặc được sinh vật hấp thụ qua quá trình lọc nước, dẫn đến làm giảm giá trị sử dụng do có mùi dầu. Ảnh hưởng của dầu đối với chim biển chủ yếu là thấm ướt lông chim, làm giảm khả năng cách nhiệt của bộ lông, làm mất tác dụng bảo vệ thân nhiệt của chim và chức năng phao bơi, giúp chim nổi trên mặt nước. Khi bị nhiễm dầu, chim thường di chuyển khó khăn, ở mức độ nhẹ chúng tỏ ra khó chịu, có khi phải di chuyển nơi cư trú; ở mức độ nặng có thể bị chết. Dầu còn ảnh hưởng đến khả năng nở của trứng chim. Bên cạnh đó, cá là nguồn lợi lớn nhất của biển và cũng là đối tượng chịu tác động tiêu cực mạnh mẽ của sự cố ô nhiễm dầu, ảnh hưởng này phụ thuộc vào mức độ tan của các hợp chất độc hại có trong dầu vào trong nước. Dầu bám vào cá, làm giảm giá trị sử dụng do gây mùi khó chịu. Đối với trứng cá, dầu có thể làm trứng mất khả năng phát triển, trứng có thể bị “ung, thối”. Dầu gây ô nhiễm môi trường làm cá chết hàng loạt do thiếu ôxy hòa tan trong nước. - Gây ra độc tính tiềm tàng trong HST: Ảnh hưởng gián tiếp của dầu loang đối với sinh vật thông qua quá trình ngăn cản trao đổi ôxy giữa nước với khí quyển tạo điều kiện tích tụ các khí độc hại như H2S, và CH4 làm tăng độ pH trong môi trường sinh thái. Dưới ảnh hưởng của các hoạt động sinh - địa hóa, dầu dần dần bị phân hủy, lắng đọng và tích lũy trong các lớp trầm tích của HST làm tăng cao hàm lượng dầu trong trầm tích gây độc cho các loài sinh vật sống trong nền đáy và sát đáy biển. - Dầu mỏ bám vào thân cây rừng ngập mặn làm cây thiếu ôxi mà chết, đồng thời hủy hoại môi trường sống của các loài tảo, hàu, vẹm, tôm, cua… và động vật khác sống tại vùng rừng ngập mặn dẫn tới hủy diệt hệ sinh thái ở các vùng này. Dầu mỏ có thể giết chết các rạn san hô ở độ sâu 6m, ở các vùng bị ô nhiễm dầu mỏ người ta thấy có đến 76% rạn san hô bị hủy diệt – cũng chính là hủy diệt môi trường sống, sinh sản của nhiều loài tôm, cá, sự hủy diệt san hô cũng đồng nghĩa với sự làm nghèo tài nguyên hải sản. Ô nhiễm dầu còn gây ra nhiều tác hại khác: - Làm biến đổi cân bằng ôxy của HST: Dầu có tỷ trọng nhỏ hơn nước, khi chảy loang trên mặt nước, dầu tạo thành váng và bị biến đổi về thành phần và tính chất. Khi dầu loang, hàm lượng dầu trong nước tăng cao, các màng dầu làm giảm khả năng trao đổi ôxy giữa không khí với nước, làm giảm hàm lượng ôxy của hệ, như vậy cán cân điều hòa ôxy trong hệ bị đảo lộn đồng thời cản trở sự trao đổi nhiệt, làm giảm sự bốc hơi nước, làm giảm lượng mưa. - Cản trở các hoạt động kinh tế ở vùng ven biển: Dầu trôi theo dòng chảy mặt, sóng, gió, dòng triều dạt vào vùng biển ven bờ, bám vào đất đá, kè đá, các bờ đảo làm mất mỹ quan, gây mùi khó chịu đối với du khách khi tham quan du lịch. Do vậy, doanh thu của ngành du lịch đã bị thiệt hại nặng nề. Mặt khác, ô nhiễm dầu còn làm ảnh hưởng đến nguồn giống tôm cá, thậm chí bị chết dẫn đến giảm năng suất nuôi trồng và đánh bắt thủy sản ven biển... Quá trình phân tán, biến đổi của dầu trong nước biển. Dầu mỏ và các sản phẩm từ dầu khi đi vào biển sẽ bị biến đổi do các quá trình vật lý, hóa học, sinh học : quá trình truyền tải, quá trình loang, quá trình phân tán, bay hơi, quá trình hòa tan, nhũ tương hóa, quá trình ôxi hóa, quá trình phân hủy sinh học, quá trình lắng đọng. Dầu là hỗn hợp Hyđrocacbon mạnh thẳng, nhánh, mạch vòng, thơm…có số nguyên tử các bon từ C5 đến C70. Các thành phần dễ bay hơi chiếm khoảng 5 – 20% sẽ bị bay hơi sau 12h, gió, sóng biển và nhiệt độ cao cũng làm tăng nhanh quá trình bay hơi của dầu. Sau khoảng 10 ngày ở nhiệt độ lớn hơn 150C các cácbua hyđro có mạch cácbon dưới C15 sẽ bị bay hơi hết, số dầu còn lại chỉ chứa các phần tử có nhiệt độ sôi lớn hơn 3700C.Do các phần tử nhẹ bay hơi hết làm tỷ trọng của dầu tăng dần cùng với sự hấp thụ của thực vật và các huyền phù vô cơ ở lớp nước sâu làm cho dầu bị lắng đọng và kết tủa, nhất là ở các vùng biển gần bờ.Trong nước biển lượng tan của các loại dầu mỏ khác nhau cũng khác nhau và có thể đạt đến hàm lượng 5% trong đó các hyđro cácbon thơm có độ tan lớn hơn. Do tác dụng của gió và sóng biển dầu sẽ lan truyền và tạo trên bề mặt nước một lớp màng. Khi dầu có mật độ lớn trong nước biển sẽ trộn lẫn với nước biển và tạo thành hai dạng nhũ tương “ Dầu trong nước ” và “ Nước trong dầu”.Do chứa nhiều chất có phân tử lượng cao nên các nhũ tương này có độ nhớt cao tồn tại trên mặt biển một thời gian dài sau đó có thể lắng xuống đáy hoặc trôi dạt vào bờ. Các qúa trình bay hơi, hòa tan, khuyếch tán, tạo nhũ…của dầu chỉ làm biến đổi dạng ban đầu của dầu mà không phá hủy được chúng. Trong dầu có một số nguyên tử vi lượng ở điều kiện nhiệt độ cao sẽ làm xúc tác cho quá trình oxi hóa. Các tia tử ngoại trong ánh sáng mặt trời cũng có tác dụng làm tăng tốc độ oxi hóa dầu. Tuy nhiên tốc độ phân hủy màng dầu do quá trình ôxi hóa nhỏ hơn rất nhiều so với quá trình phân hủy sinh học. Người ta đã tìm thấy khoảng 200 loài vi khuẩn và nấm có khả năng phân hủy các loại dầu khác nhau. Do đó sự phân hủy vi sinh là yếu tố tự nhiên rất quan trọng để làm sạch dầu nhiễm bẩn. Nguyên nhân gây ô nhiễm dầu ở biển. Dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ thâm nhập vào biển bằng nhiều con đường khác nhau, qua nghiên cứu, tổng hợp có thể phân chia thành các con đường như sau: - Dầu rò rỉ từ các tàu thủy trong nước rửa, vệ sinh bồn, két chứa, nước thải trong các khoang chiếm tỷ lệ khoảng 23%. - Dầu rơi vãi trong quá trình xuất, nhập dầu từ tàu chiếm 17%. - Dầu theo chất thải và nước từ bờ chiếm 11%. - Dầu từ các thành phố, sông ngòi đổ ra biển chiểm 33%. - Dầu thâm nhập do khoan thăm dò thềm lục địa chiếm 1%. - Dầu theo khí quyển vào biển chiếm 10% - Dầu đổ ra biển do các tai nạn tàu thuyền chiếm 5%. Hiện nay hàm lượng dầu trong nước biển của Việt Nam nhìn chung đều vượt giới hạn tiêu chuẩn Việt Nam và vượt xa tiêu chuẩn của ASEAN. Có những khu vực biển hàm lượng dầu đạt gấp từ 5 đến 6 lần giới hạn cho phép. Các vụ tai nạn hàng hải là một trong những nguồn chính gây ô nhiễm dầu tại Việt Nam. Theo thống kê của Cục Môi trường – Bộ TNMT thì từ năm 1989 đã xuất hiện sự cố tràn dầu đầu tiên trên vùng biển Qui Nhơn, giai đoạn 1995 – 2002 ước tính có trên 40 sự cố tràn dầu với khối lượng khoảng hơn 100 ngàn tấn dầu bị tràn ra biển Việt Nam.Các vụ tràn dầu tăng dần cả về số lượng và khối lượng dầu tràn theo thời gian. Năm 1992 khối lượng dầu tràn là 7380 tấn, năm 1995 là 10020 tấn, năm 2000 là 17650 tấn. Trong đó nguồn từ đất liền tràn ra chiếm 35-50%; nguồn từ các tàu chở dầu chiếm 30-40%. Một số sự cố tràn dầu điển hình là: ngày 16-4-1998 xảy ra sự cố tràn dầu từ tàu Nhật Thuần làm 97 tấn dầu DO tràn ra sông Nhà Bè, ngày 7-9-2001 sự cố tràn dầu từ tàu Formasa One mang cờ Liberia làm 1000 tấn dầu tràn ra biển Vũng Tàu, sự cố tàu Mỹ Đình ngày 20-12-2004 làm 150 tấn dầu DO và 50 tấn dầu FO tràn ra vùng biển Cát Bà, sự cố tràn dầu không rõ nguyên nhân ngày 28-1-2007 làm một khối lượng lớn dầu loang trên vùng biển rộng lớn từ Hà Tĩnh đến Bình Định, bằng phương pháp thủ công các lực lượng đã thu gom được 1720 tấn. Ngày 2-3-2008 do thời tiết xấu tàu Đức Trí chở 1700 tấn dàu FO đã bị chìm trên vùng biển BìnhThuận làm một khối lượng lớn dầu tràn ra biển. Các sự cố tràn dầu tại kho xăng dầu hàng không Liên Chiểu và kho H182 trên đèo Hải Vân Đà Năng trong năm 2007- 2008 -2009 đã làm gần 1000 m3 xăng, dầu tràn ra khỏi bồn chứa ngấm xuống đất và chảy ra biển gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng… Các biện pháp khoanh vùng và thu gom dầu tràn Khi xảy ra sự cố tràn dầu để tránh xảy ra hậu quả nghiêm trọng tới môi trường biển bằng nhiều biện pháp phải khẩn trương khoanh vùng không để dầu loang rộng trên mặt biển và dùng các phương tiện thu gom và xử lý dầu. Sau đây xin giới thiệu một số biện pháp khắc phục sự cố tràn dầu: Khoanh lớp váng dầu bằng hàng rào cơ học và vật lý (phao quây) nhằm không cho dầu lan rộng ra. Hàng rào cơ học thường được làm bằng vật liệu dẻo nổi có gắn thêm các phao và vật nặng, hàng rào này có chiều cao lớn hơn lớp mặt dầu loang ít nhất 20% và có chiều chìm ít nhất bằng 50% chiều chìm lớp dầu mới có thể giữ cho lớp dầu không loang rộng và không chịu ảnh hưởng của sóng và gió. Hàng rào vật lý được làm bằng cao su hoặc vải được bơm đầy không khí. Trong thực tế thường dùng hai loại phao quây cố định tại các cảng, vùng cửa sông, vịnh và loại phao quây di động . Khoanh lớp váng dầu bằng chất tạo keo: thực chất của phương pháp này là tiến hành keo hóa lớp dầu loang bằng cách phun vào lớp dầu các chất tạo keo (isocyanat amin, acolat aliemirnum…) sau đó thu hồi dầu dưới dạng rắn và xử lý tiếp để thu hồi dầu. Một cách khác là tiến hành phun vào màng dầu dung dịch nhớt có thành phần borax và riệu polyvinil để kết tủa dầu thành một màng tiếp xúc với nước biển. Tuy nhiên khi sử dụng các chất hóa học cũng gây ra ô nhiễm môi trường ở mức độ nhẹ nên cũng cần cân nhắc khi sử dụng. Các phương pháp thu gom dầu: Thu gom dầu bằng cách sử dụng các bơm chuyên dụng để hút và lọc dầu loang rồi đưa vào các két dự trữ đặt trên tàu hoặc trên đất liền sau đó xử lý tách dầu để tái sử dụng. Thu gom dầu bằng các vật liệu gây tích tụ dầu nổi trên mặt nước: Người ta thường sử dụng các vật liệu tự nhiên (rơm, rạ, mùn cưa, thực vật… ) và các chất tổng hợp (chất dẻo, xốp, bột …) để tích tụ dầu sau đó ép dầu ra để thu hồi. Hiện nay chất polyeran xốp được điều chế từ polyesticer được dùng rất phổ biến. Nó có khả năng hấp thụ một lượng dầu gấp 18 lần khối lượng và bằng 90 % thể tích của nó, tốc độ hấp thụ dầu cũng rất nhanh và có khả năng hấp thụ hầu như tất cả các loại dầu. Sau khi hấp thụ dầu nó nổi trên mặt nước thành từng khối, người ta có thể thu gom lại dễ dàng và ép dầu ra khỏi nhựa, sau đó nhựa vẫn được tái sử dụng. Phương pháp phân hủy dầu bằng các chất hóa học: Dùng các chất phân tán có khả năng phân hủy dầu phun lên trên bề mặt lớp dầu, các chất này sẽ phân hủy dầu làm giảm độc tố của dầu. Phương pháp đốt dầu loang: Có thể tiến hành đốt lớp váng dầu ngay sau khi dầu loang ra trên mặt biển, tuy nhiên phương pháp này lại gây ô nhiễm không khí, không thu hồi được dầu …nên ít được sử dụng. Hiện nay để ứng phó có hiệu quả các sự cố tràn dầu Việt Nam đã xây dựng các trung tâm ứng phó sự cố tràn dầu. Ngoài trung tâm cũ đặt tại Vũng Tàu thì gần đây hai trung tâm khu vực miền trung đặt tại Đà Nẵng và trung tâm khu vực miền bắc đặt tại Hải Phòng đã được đưa vào hoạt động. Các trung tâm này được trang bị các tàu chuyên dùng ứng phó sự cố tràn dầu có thể hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết và được trang bị các thiết bị thu gom và xử lý dầu hiện đại. Tuy nhiên việc khắc phục sự cố tràn dầu để đạt được hiệu quả cao cần sức mạnh tổng hợp của các cơ quan chuyên trách, chính quyền địa phương và đặc biệt là cần sự hợp tác và ý thức phòng ngừa tích cực của lực lượng đang trực tiếp khai thác, sử dụng các trang thiết bị tàu thuyền, kho tàng, đường ống. Tài liệu tham khảo: Khai thác hệ thống động lực tàu quân sự - Nguyễn Trung Hải –HVHQ-2003 Môi trường Việt Nam những vấn đề bức xúc – BTN&MT – 2002 UNEP,SCS,GEF, 2004. Báo cáo quốc gia ô nhiễm biển từ đất liền Việt Nam. Hà Nội. Ảnh hưởng của dầu mỏ đến một số nhóm động - thực vật ở vịnh Quy Nhơn và vịnh Lăng Mai. Tuyển tập Tài nguyên và Môi trường Biển 6(143), 1989